带电粒子在匀强磁场中运动第一课时

1、带电粒子在匀强磁场中运动第一课时第1页，共14页，2022年，5月20日，5点5分，星期三 加速电场：作用是能在两线圈之间产生平行于两线圈中心的连线的匀强磁场作用是改变电子束出射的速度励磁线圈：励磁线圈玻璃泡电子枪实验验证第2页，共14页，2022年，5月20日，5点5分，星期三无磁场实验验证有磁场 实验现象：在暗室中可以清楚地看到，在没有磁场作用时，电子的轨迹是直线；在管外加上垂直初速度方向的匀强磁场，电子的轨迹变弯曲成圆形。第3页，共14页，2022年，5月20日，5点5分，星期三一、带电粒子在匀强磁场中的运动 沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做匀速圆周运动。1、轨道半

2、径带电粒子只受洛伦兹力，作圆周运动，洛伦兹力提供向心力：解得：2、圆周运动的周期第4页，共14页，2022年，5月20日，5点5分，星期三带电粒子在气泡室运动径迹的照片（1）不同带电粒子的径迹半径为何不同？（2）同一径迹上为什么曲率半径越来越小？第5页，共14页，2022年，5月20日，5点5分，星期三思考：一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一个匀强磁场，粒子后段轨迹如图所示，轨迹上的每一小段都可近似看成是圆弧.由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减少(带电量不变).从图中情况可以确定 A.粒子从a到b，带正电 B.粒子从b到a，带正电 C.粒子从a到b，带负电 D.粒子从b到a，带负

3、电B第6页，共14页，2022年，5月20日，5点5分，星期三-e2v.BT=2m/eB例 1、匀强磁场中，有两个电子分别以速率v和2v沿垂直于磁场方向运动，哪个电子先回到原来的出发点？两个电子同时回到原来的出发点运动周期和电子的速率无关轨道半径与粒子射入的速度成正比v-e两个电子轨道半径如何？第7页，共14页，2022年，5月20日，5点5分，星期三例题 一个质量为m、电荷量为q的粒子，从容器下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为零，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上。（1）求粒子进入磁场时的速率。（2）求粒子在磁场中运动的轨

4、道半径。第8页，共14页，2022年，5月20日，5点5分，星期三练习：氘核和粒子在同一匀强磁场做匀速圆周运动.它们的速度大小相等，则运动半径之比多少？运动周期之比又是多少？变式：氘核和粒子，从静止开始经相同电场加速后，垂直进入同一匀强磁场作圆周运动.则这两个粒子的动能之比为多少？轨道半径之比为多少？周期之比为多少？第9页，共14页，2022年，5月20日，5点5分，星期三dBev例2：如图所示，一束电子（电量为e)以速度V垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的匀强磁场，穿透磁场时的速度与电子原来的入射方向的夹角为300。求 : 电子的运动半径R=？电子的质量m=? 电子在磁场中的运动时间t=?第

5、10页，共14页，2022年，5月20日，5点5分，星期三带电粒子在磁场中运动情况研究1、找圆心：方法2、定半径：3、确定运动时间：注意：用弧度表示几何法求半径向心力公式求半径利用vR利用弦的中垂线第11页，共14页，2022年，5月20日，5点5分，星期三例2.如图所示，在半径为r的圆形区域内，有一个匀强磁场，一带电粒子以速度v0从M点沿半径方向射入磁场区，并由B点射出，O点为圆心，AOB=120，求粒子在磁场区的偏转半径R及在磁场区中的运动时间。（粒子重力不计）rR6030o第12页，共14页，2022年，5月20日，5点5分，星期三BvqmLLvOr1练习1 长为L的水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如图所示，磁场强度为B，板间距离也为L，板不带电，现有质量为m，电量为q的带负电粒子（不计重力），从左边极板间中点处垂直磁场以速度v平行极板射入磁场，欲使粒子不打在极板上，则粒子入射速度v应满足什么条件？如果欲使粒子直线飞出，怎么办呢？第13页，共14页，2022年，5月20日，5点5分，星期三练习3 如图所示，M、N两板相距为d，板长为5d，两板不带电，板间有垂直纸面的匀强磁场，一大群电子沿平行于板的方向从各处位置以速率v0射入板间，